Проектирование здания цеха по выпуску мини-тракторов
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
Момент сопротивления:
.
Нормативное давление на грунт основания:
, [1, стр.702]
где b=1 м; h1=2 м - фиксированная ширина и глубина фундамента; [1, стр.347]
k=0,1 - для супесей.
Определение краевого давления на основание (второе приближение)
Изгибающий момент в уровне подошвы:
Mnf=Mn+QnH=151,6+16,42,1=186 кНм [1, стр.702]
Нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах:
Gn=abHfggn=3,632,25200,95=462 кН [1, стр.702]
При условии, что:
.
.
.
Расчет арматуры фундамента
Напряжение в грунте под подошвой фундамента в направлении длинной стороны а без учета веса фундамента и грунта на его уступах от расчетных нагрузок:
pmax=N/A+Mf/W=2829/10,8+214/6,5=295 кН/м2.max=N/A-Mf/W=2829/10,8-214/6,5=229 кН/м2.
гдеMf=М+QH=174,3+18,92,1=214 кНм.
Расчетные изгибающие моменты:
-в сечении I-I
MI-I=1/24(a-ai1)2(pi-i+2pmax)b=1/24(3,6-3)2(290+2295)3=39,6 кНм=
=39,6105 Нсм, [1, стр.702]
гдеai1=3 м - по рисунку;
[1, стр.702]
-в сечении II-II
MII-II=1/24(a-ai2)2(pi-i+2pmax)b=1/24(3,6-2,2)2(282+2295)3=213,6 кНм=
=213,6105 Нсм,
гдеai2=2,2 м;
;
Требуемое сечение арматуры:
[1, стр.703]
гдеh0=40-5=35 см - рабочая высота ступени.
.
Принято 1218 А-II c Аs=30,5 см2.
Процент армирования:
.
Арматура, укладываемая параллельно меньшей стороне фундамента определяется по изгибающему моменту в сечении IV-IV:
MIV-IV=1/8b2pa=1/8324213,6=1705 кНм [1, стр.703]
.
Принято 1418 А-II c Аs=35,6 см2.
Процент армирования:
.
Рисунок 9 - К расчету фундамента
4.9 Расчет стропильной фермы
Исходные данные
Ферма проектируется предварительно напряженной на пролет 30 м, цельной при шаге колонн 12 м.
Рисунок 10 - Расчетная схема фермы пролетом 30 м.
-напрягаемая арматура растянутого нижнего пояса и четвертого раскоса - канаты К-7 диаметром 15 мм с натяжением на упоры:
Rsn=1290 МПа - нормативное сопротивление;
Rs=1080 МПа - сопротивление растяжения;
Rs, ser=1290 МПа - сопротивление сжатия;
Es=1,8105 МПа - модуль упругости;
-ненапрягаемая арматура сжатого верхнего пояса и остальных элементов решетки - А-III:
Rsc=Rs=365 МПа - d>10 мм;
Es=2105 МПа - модуль упругости стали А-III;
-хомуты класса А-I;
-бетон тяжелый класса В-35:
Rb=19,5 МПа;
Rbt=1,3 МПа;
Rbt n=1,95 МПа;b=34,5103 МПа - модуль упругости бетона;
Rbp=28 МПа - прочность бетона к моменту обжатия;
-gb=0,9.
Определение нагрузок на ферму
При определении нагрузок на ферму принимается во внимание, что расстояние между узлами по верхнему поясу (панель фермы) составляет 3 м. Плиты покрытия имеют ширину 3 м, что обеспечивает передачу нагрузки от ребер плиты в узлы верхнего пояса и исключает влияние местного изгиба.
Рассматривается загружение фермы постоянной нагрузкой и снеговой в 2х вариантах:
1)100% кратковременно действующей снеговой по всему пролету фермы.
2)30% длительно действующей снеговой по всему пролету фермы.
Вес фермы 170 кН учитывается в виде сосредоточенных грузов, прикладываемых к узлам верхнего пояса.
Таблица 6Нагрузка на покрытие
НагрузкаНормативная нагрузка, Н/м2Коэффициент надежности по нагрузкеРасчетная нагрузка, Н/м2Постоянная: кровля+ Ж/б ребристые плиты покрытия 3х6 м с учетом заливки швов1950+50+400+350+150=29001,23480Ферма170/3012=4721,1519Итого33724000Временная снеговая нагрузка (100%)10001,41400Длительная снеговая (30%)3301,4462
Узловые расчетные нагрузки по верхнему поясу фермы:
-полная:
F1=gabgn=41230,95=136,8 кН;
-кратковременная снеговая полная (100%):
-F2=gabgn=1,41230,95=47,9 кН;
-длительная снеговая (30%):
-F3=gabgn=0,4621230,95=15,7 кН.
Узловые нормативные нагрузки по верхнему поясу фермы:
Fn1=gabgn=3,371230,95=115,3 кН
Fn2=gabgn=11230,95=34,2 кН;
Fn3=gabgn=0,331230,95=11,3 кН.
Определение усилий в элементах фермы
Ж/б ферма с жесткими узлами представляет собой статически неопределимую систему. На основании опыта проектирования и эксплуатации установлено, что продольные усилия в элементах пояса и решетки фермы слабо зависят от жесткости узлов.
Поэтому, продольные усилия в фермах определяются построением диаграммы Максвелла - Кремоны в узлах.
Рисунок 11 - Диаграмма Максвелла-Кремоны
Изгибающие моменты, возникающие в узлах, несколько снижают трещиностойкость в элементах фермы, что учитывается в расчетах трещиностойкости введением коэффициента gf=1,15.
Усилие в элементах фермы от единичных загружений сведены в таблицу 6.
Таблица 7Усилия в элементах фермы от единичных нагрузок
ЭлементОбозначение стержня по диаграммеУсилия, кН, в элементах при загружении единичными силами F=1Верхний пояс В1 В2 В3 В4 В5 II-1 III-2 IV-5 V-6 VI-7 0 -11,3 -12,5 -12,3 -11Нижний пояс Н1 Н2 Н3 H4 H5 I-1 I-3 I-4 I-7 I-8 +10,2 +12,5 +12,5 +11,5 +11,5Раскосы Р1 Р2 Р3 Р4 2-3 4-5 6-7 8-9 -1,8 +0,45 -0,78 +0,85Стойки С1 С2 С3 C4 C5 1-2 3-4 5-6 7-8 9-9 -1 0 -0,3 0 -1,2
Знаки усилий:
+ - при растяжении;
- - при сжатии.
Усилия от нагрузок получаются умножением единичных усилий на значение узловых нагрузок F. Эти усилия определяются от нормативных и расчетных значений постоянной и снеговой нагрузок.
Результаты сведены в таблицу 7.
Таблица 8 Усилия в элементах фермы
ЭлементОт постоянной нагрузкиОт кратковременного действия полной снеговой нагрузкиОт длительной (30% снеговой нагрузки)От постоянной и полной снеговой нагрузокОт пост?/p>